内容正文:
专题01 硫及其化合物的性质与转化
【知识串讲】
一、硫单质
1.硫元素的存在形态
(1)游离态:在火山口附近或地壳的岩层例存在;
(2)化合态:以硫化物和硫酸盐的形式存在,。
2.硫单质的物理性质
硫单质俗称硫黄,是一种淡黄色固体;不溶于水,微溶于酒精,易溶于CS2;有多种同素异形体,如单斜硫、斜方硫等。
3.化学性质(硫可以与金属、非金属反应)
化合价角度认识:
(1)与非金属反应
(2)与金属反应 表现氧化性
(3)与热的强碱溶液反应(如NaOH溶液):
3S+6NaOH2Na2S+Na2SO3+3H2O,既表现氧化性,又表现还原性。
应用:汞洒落在地面,一般会用硫粉来处理,原理是 S+Hg == HgS
二、二氧化硫
1.物理性质
二氧化硫是一种无色、有刺激性气味的气体,密度比空气大,易液化、易溶于水。
(1体积水约溶解40体积SO2)
2.二氧化硫与水
(1)二氧化硫与水的反应,水溶液的酸碱性,二氧化硫或亚硫酸的漂白性实验:
实验操作
现象
结论
①把盛有SO2的试管倒立于水中,打开胶塞
试管内液面上升。
SO2易溶于水。
②用pH试纸测定溶液的酸碱度
试纸变红色
二氧化硫水溶液呈酸性。
③滴入2滴品红溶液,振荡;加热试管,再观察
品红褪色;
加热恢复红色。
二氧化硫能使品红褪色,具有漂白性。
SO2与水的反应方程式为SO2 + H2O ⇌ H2SO3 。
(2)SO2或亚硫酸的漂白性:
①二氧化硫或亚硫酸有漂白作用,与有色物质发生化合反应,生成不稳定的无色物质,加热又恢复为原来的颜色。利用品红溶液可检验二氧化硫气体。
②SO2有漂白性,能使品红褪色。
③SO2的漂白作用与次氯酸的漂白作用相不相同? 不相同;
SO2的漂白作用稳不稳定? 不稳定;
④次氯酸的漂白过程是发生了氧化还原反应,其漂白作用是永久性的。
【归纳总结】
常见的能用于漂白的物质的比较
类型
吸附型
氧化型
化合型
物质
活性炭
氯气、漂白粉(液)、次氯酸
二氧化硫
漂白原理
吸附漂白
利用次氯酸的强氧化性进行漂白
与有色物质化合生成不稳定的无色物质
变化类别
物理变化
氧化还原反应
化学变化
漂白特点
不可逆
加热恢复原色
能漂白的物质
一般用于溶液漂白
可漂白所有有机色质
具有选择性,如品红、棉、麻、草等
【注意】
(1)漂白是指使有机色质褪色,漂白剂不一定使无机色质(如KMnO4、CuSO4·5H2O等)褪色,即使能使无机色质褪色,也不称漂白作用(如SO2使KMnO4溶液褪色)。
(2)活性炭的吸附是物理变化,而化合型、氧化型漂白均为化学变化。
(3)Na2O2具有漂白性,但通常不用它作漂白剂,因为Na2O2具有较强的腐蚀性。
3.二氧化硫的化学性质
分别从化合价的角度,作为酸性氧化物的角度,二氧化硫的化学性质:
(1)酸性氧化物的通性
(2)氧化性(如与H2S溶液反应):SO2+2H2S===3S↓+2H2O(生成黄色物质)。
(3)还原性
(4)漂白性:SO2可使品红溶液褪色,加热后,溶液由无色变为红色。
【归纳总结】
SO2和CO2性质的比较
SO2
CO2
物理
性质
色、味
无色、刺激性气味
无色、无味
毒性
有毒
无毒
溶解性
易溶(1∶40)
可溶(1∶1)
物
理
性
质
与水反应
H2O+SO2H2SO3
H2O+CO2H2CO3
与碱
反应
SO2+OH-(少量) ===HSO,
SO2+2OH-(足量)===SO+H2O
CO2+OH-(少量)===HCO,
CO2+2OH-(足量)===CO+H2O
氧化性
SO2+2H2S===3S↓+2H2O
CO2+C2CO
还原性
2SO2+O22SO3,也能被酸性KMnO4溶液、氯水、溴水等氧化
无还原性
漂白性
有,但不稳定
无
对环境的影响
过量排放形成酸雨
过量排放引起温室效应
SO2和CO2都能使澄清石灰水变浑浊,检验二者同时存在的一般流程为
流程设计
检验SO2⇒除去SO2 ⇒ ⇒检验CO2
选用试剂
品红溶液
酸性KMnO4溶液
品红溶液
澄清石灰水
预期现象
褪色
褪色
不褪色
变浑浊
【注意】有时为简化装置,可将除去SO2和检验SO2是否除尽合并为一个装置,试剂选用较浓的酸性KMnO4溶液,现象是酸性KMnO4溶液颜色变浅,但不褪成无色。
4.SO2的实验室制法
Na2SO3固体与较浓H2SO4反应:
Na2SO3+H2SO4===Na2SO4+SO2↑+H2O。
三、三氧化硫
1.物理性质: 熔点为16.8℃,沸点为44.8℃,标